Question

某实验小组利用如图1所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”的实验．

（1）在实验中必须平衡摩擦力，以小车所受重力的下滑力平衡摩擦力，当小车做

匀速

运动时，摩擦力恰好被平衡
（2）为了减小误差，在平衡摩擦力后，每次实验必须通过改变钩码的个数来改变小车所受合外力，获取多组数据．若小车质量为400g，实验中每次所用的钩码总质量范围应选

A

组会比较合理．（填选项前的字母）
A．10g～40g      B．200g～400g       C．1000g～2000g
（3）实验中打点计时器所使用的是

交流

 （交流、直流）电源 频率为50Hz，图2中给出的是实验中获取的纸带的一部分：1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点未标出每两个计数点间的时间间隔是

0.1

s，由该纸带可求得小车的加速度a=

1.07

m/s²．（前两空各1分，最后一空2分）

Answer 1

分析：（1）本实验为使小车所受合外力等于细线的拉力，必须平衡摩擦力，以小车的重力沿轨道的分力平衡轨道对小车的摩擦力，平衡摩擦力时，当小车做匀速运动时，摩擦力即被平衡．
（2）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，据此可正确解答．
（3）打点计时器所使用的是交流电源．电源的频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点．根据逐差法可求出加速度的数值．

解答：解：（1）平衡摩擦力时，当小车做匀速运动时，轨道对小车的摩擦力被小车的重力沿轨道的分力平衡．
（2）本实验要求钩码的质量远小于小车的质量，因此要求实验中每次所用的钩码总质量范围要小，故BC错误，A正确．
故选：A．
（3）打点计时器所使用的是交流电源．电源的频率为50Hz时，每隔0.02s打一个点．因每相邻两计数点间还有4个打点未标出，所以每两个计数点间的时间间隔是：T=5×0.02s=0.1s
由题意可知：a₁=

s3-s1

2T2

 ①
           a₂=

s4-s2

2T2

②
则得加速度 a=

a1+a2

2

 ③
联立得：a=

(s3+s4)-(s1+s2)

4T2

代入解得，a=1.07m/s²
故答案为：（1）匀速；（2）A；（3）交流，0.1，1.07．

点评：对该实验要明确实验原理，懂得控制实验的条件：小车质量远大于砝码质量．能运用逐差法处理纸带，求出加速度．